稳定排序以及默认与自定义三向比较

Question

为什么下面带有自定义三向比较运算符的代码无法编译？当用默认值替换自定义三向比较运算符时，它确实会编译（在下面的代码中注释掉）。我使用 GCC 13.2 和 Clang 18.1 对此进行了测试。

#include <vector>
#include <algorithm>
#include <compare>

struct A {

    std::strong_ordering operator<=>(const A&) const {
        return std::strong_ordering::equivalent;
    };

    // std::strong_ordering operator<=>(const A&) const = default;

    int x;
};

int main () {
    std::vector<A> v = { {1}, {3}, {4}, {7}};
    std::ranges::stable_sort(v);
    return 0;
}

错误消息包括

is_invocable_v<std::ranges::less &, A &, A &>' evaluated to false

，但是 

const bool x = A(1) < A(2)

 确实可以编译。请在此处查看详细的编译器错误：

https://gcc.godbolt.org/z/T5o7dG3Kq

Answer 1

std::ranges::stable_sort

 使用 

std::ranges::less

 的特化来比较对象。

[范围.cmp]#8:

约束：T 和 U 满足

totally_ordered_with

。

（参见

[概念.完全排序]）

其中，需要

operator==

存在。虽然 

operator<=>

 隐式生成 

>=

 和 

<=

 运算符，

[类.比较]#4:

如果

member-specation 未显式声明任何名为 operator==

 的成员或友元，则为定义为默认 [...]

的每个三向比较运算符函数隐式声明一个

==

运算符函数

也就是说，只有默认的

operator<=>

才会隐式生成

operator==

，不符合要求

totally_ordered_with

。

声明一个

==

 运算符就足够了：

struct A {

    std::strong_ordering operator<=>(const A&) const {
        return std::strong_ordering::equivalent;
    };

+   bool operator==(const A&) const {
+       return false;
+   }

    int x;
};